CN117175754A - 充电方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电方法、装置及存储介质，该方法包括：获得电池的实时电池电压；判断所述实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压；若是，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以实时的最佳充电方案向所述电池充电。该方法判断电池的实时电压低于最低充电电压时，根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压调整所述充电器和所述BUCK电路动态输出电压，以可靠、效率高、适合的充电电流的充电方案向电池充电，安全可靠，对电池无损害，使用方便。

Description

充电方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种充电方法、装置及存储介质。

背景技术

充电电池与充电器配套使用，为保护充电电池，充电器有最低充电电压限制。当充电电池的电压低于最低充电电压限制，说明充电电池过度放电，导致电介质产生变化，若仍采用配套的充电器正常充电会导致充电电池损坏。因此，当充电电池过放或者长时间不使用而导致低于最低充电电压时，电池将无法进行充电。针对此现象，现有技术采用如下方法进行充电：

方法一：采用高压强迫充电；

方法二：取出电池直接并联高压电池强行充电，此高压是相对于电池电压而言；

方法三：取出电池选择合适的电源进行充电。

但是采用方法一和方法二进行充电时，充电电流会超过电池允许的最大充电电流，对电路元器件与电池造成不可逆的损伤，严重影响电池寿命。采用方法三进行充电，需要取出电池，并且寻获合适的电源充电，使用麻烦。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的强迫充电容易损坏电池、取出电池充电使用麻烦的问题，提供一种充电方法、装置及存储介质。

本发明第一方面提供了一种充电方法，包括：

获得电池的实时电池电压；

判断所述实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压；

若是，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电。

本发明第二方面提供一种充电控制设备，包括：

获取单元，用于获得电池的实时电池电压；

判断单元，用于判断所述实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压；

控制单元，用于若所述实时电池电压低于所述充电器的最低充电电压，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电。

本发明第三方面提供一种充电装置，用于连接电池和充电器，包括：

BUCK电路，一端与所述电池连接，另一端与所述充电器连接；

电池系统，一端与所述电池连接，另一端与所述充电器连接；

检测电路，用于检测电池的实时电池电压和实时充电电流，

控制器，用于运行上述第一方面所述的充电方法。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机设备，其包括至少一个连接的处理器、存储器和收发器，其中，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中的程序代码来执行上述第一方面所述的充电方法的步骤。

本申请实施例第五方面提供了一种计算机存储介质，其包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面所述的充电方法的步骤。

相较于现有技术，本发明的充电方法判断电池的实时电压低于最低充电电压时，根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压调整所述充电器和所述BUCK电路动态输出电压，可以以可靠、效率高的充电方案向电池充电，向电池充电，安全可靠，对电池无损害，使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的充电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的充电方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的充电控制设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项（个）”，或，“a，b和c中的至少一项（个）”，均可以表示：a，b，c，a-b（即a和b），a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1，为本发明实施例提供的充电装置的结构示意图。充电装置100用于连接电池10和充电器20，充电器20通过充电装置100向电池10充电。充电装置100包括：

BUCK电路101，一端与电池10连接，另一端与充电器20连接；

电池系统102，一端与电池10连接，另一端与充电器20连接，包括充电开关1021；

检测电路103，用于检测电池10的实时电池电压和实时充电电流；

控制器104，与充电器20、BUCK电路101、电池系统102及检测电路103通信连接，获取检测电路103检测的电池10的实时电池电压和实时充电电流，控制充电器20、BUCK电路101和电池系统102向电池10充电。

上述对充电装置100进行了说明，下面从充电装置100的角度对充电方法进行说明。请参阅图2，为本发明实施例提供的充电方法的流程示意图。本发明实施例提供的充电方法包括：

201、获得电池的实时电池电压。

本实施例中，检测电路103检测电池10的实时电池电压后，控制器104可以通过检测电路103获取电池10的实时电池电压。

可以理解的是，检测电路103可集成于电池系统102，BUCK电路也可以集成于电池系统102，同样，控制器104也可以集成于电池系统102。电池系统102可以为电池管理系统（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS），集成检测电路103、BUCK电路和/或控制器104。

类似地，检测电路103可集成于充电器20，BUCK电路101也可以集成于充电器20，同样，控制器104也可以集成于充电器20。

202、判断初始电池电压是否低于充电器的最低充电电压。

本实施例中，控制器104获得电池10的实时电池电压后，可以将其与充电器20的最低充电电压进行比较，判断是否低于充电器20的最低充电电压。充电器20的最低充电电压可以预先存储于控制器104，也可以由充电器20将其最低充电电压信息传输至控制器104。

203、若是，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电

本实施例中，当控制器104判断电池10的实时电池电压低于充电器20的最低充电电压，控制器104可以根据充电效率应力关系表示、电池10的实时电池电压及实时充电电流，控制充电器20及BUCK电路101动态输出电压，为电池10充电。充电器20可以在其输出电压范围输出合适电压，BUCK电路101可以将充电器20的电压拉低至合适电压，为电池10充电。在充电过程中，检测电路103检测电池10的实时电池电压和实时充电电流，并将电池10的实时电池电压和实时充电电流传输至控制器104，从而根据变化的实时电池电压控制充电器20及BUCK电路101动态输出电压。

其中，充电效率应力关系表示为BUCK电路101的输入输出电压、电池的实时电池电压、电路元器件的应力与充电效率的对应关系的表示。充电效率应力关系表示可以预先存储在控制器104中，也可以由控制器104实时构建，充电方法还包括构建充电效率应力关系表示，构建充电效率应力关系表示具体包括：

根据BUCK电路的输入电压、BUCK电路的输出电压及实时电池电压确认充电效率；

根据BUCK电路的元器件应力、充电效率、所述BUCK电路的输入电压、BUCK电路的输出电压及实时电池电压构建充电效率应力关系表示。

还需要说明的是，充电电路的运行状态与充电电流息息相关，在充电过程中，检测电路103实时检测电池10的实时充电电流，并将实时充电电流信息传输至控制器104，控制器104通过实时充电电流确认电路是否处于正常的工作状态，是否处于过充、过流、短路等等异常状态。

一实施例中，构建构建充电效率应力关系表示具体可以包括：

根据BUCK电路的输入电压、BUCK电路的输出电压、实时电池电压和实时充电电流确认充电效率；

根据BUCK电路的元器件应力、充电效率、所述BUCK电路的输入电压、BUCK电路的输出电压、实时电池电压和实时充电电流构建充电效率应力关系表示。

本实施例中，可以在充电装置100出厂前，向BUCK电路101输入不同的电压，即为充电器20的输出电压，控制BUCK电路101输出不同的电压，通过实际检测确认充电效率，进而基于检测结果和BUCK电路101的元器件应力构建充电效率应力关系表示，存储于控制器104，方便用户使用时，充电装置100直接调用充电效率应力关系表示。充电装置100也可以在充电时实时构建，获得电池10的实时电池电压和实时充电电流后，控制器104控制充电器20在其输出电压范围内输出电压，即为BUCK电路101的输入电压，并计算在充电器20不同输出电压对应的充电效率，进而基于计算结果构建充电效率应力关系表示；当电池10的实时电池电压和实时充电电流随充电改变后，控制器104再次控制充电器20在其输出电压范围内输出电压，并计算在充电器20不同输出电压对应的充电效率，进而基于计算结果构建与此时电池10的实时电池电压相对应的充电效率应力关系表示。

需要说明的是，若充电效率应力关系表示已预先存储于控制器20，控制器104可以根据初始电池电压控制充电器20和BUCK电路向电池10充电，控制器104可基于所述初始电池电压和所述充电效率应力关系表示，控制充电器20可以在其输出电压范围输出合适电压，BUCK电路101将充电器20的电压拉低至合适电压，为电池10充电。

可以理解的是，充电效率应力关系表示形式可以为曲线、图谱、函数、数据表格等等，在此不做具体限定，只需控制器可以确认BUCK电路101的输入输出电压、电池的实时充电电流与充电效率之间的对应关系即可。

还可以理解的是，元器件受硬件条件限制，都具有相应的耐压值、峰值电流、温度限制，即元器件的规格范围，当元器件在其规格范围内工作时，损耗最小，工作可靠性最佳。因此，本发明的充电效率应力关系表示还包含电路中各元器件的应力。

故而，根据充电效率应力关系，可以确认在充电过程中，电路中各元器件的应力处于规格范围内时，BUCK电路101的输入输出电压、电池10的实时电池电压与充电效率的对应关系的表示。

一实施例中，控制器104根据充电效率应力关系表示和电池20的实时电池电压，控制充电器20及BUCK电路101动态输出电压，步骤104具体包括：

根据充电效率应力关系表示和预设获取规则，获取实时电池电压所对应的第一目标输出电压和第二目标输出电压；

根据第一目标输出电压控制充电器向BUCK电路输出电压；

根据第二目标输出电压控制BUCK电路向电池充电。

其中，根据充电效率应力关系表示，可以获得实时电池电压所对应的在不同充电器20及BUCK电路101输出电压时的充电效率，通常最大效率为最佳充电状态。同时如上述，元器件在其规格范围内工作时，损耗最小，工作可靠性最佳，合理设计是在大部分情况下，电路的元器件的应力都在其规格范围内，并保留一定的余量。因此，本领域技术人员可以根据实际需要设定控制器对第一目标输出电压即第二目标输出电压的预设获取规则。优选地，可以选取电路中各元器件的应力处于规格范围内，并保留预设余量时，最大充电效率对应的充电器20的输出电压为第一目标输出电压，最大效率对应的BUCK电路101的输出电压为第二目标输出电压。

可以理解的是，第一目标输出电压处于充电器20的输出电压范围内；第二目标输出电压处于BUCK电路101可调整范围内，可以通过调整BUCK电路101的工作频率、占空比等参数，调整BUCK电路101的输出电压至第二目标输出电压。

具体来说，控制器104获得电池10的实时电池电压后，根据充电效率应力关系表示，可以确认在充电器20和BUCK电路101输出不同电压时对应的充电效率，并根据各元器件的应力处于规格范围内的最大充电效率对应的充电器20和BUCK电路101的输出电压的值控制充电器20和BUCK电路101输出相应电压，以使得各元器件工作时应力处于规格范围内，同时取得最大充电效率。在充电过程中，电池10的实时电池电压会随着充电增大，实时充电电流也会改变，此时控制器104则根据变化后的电池10的实时电池电压，确认各元器件的应力处于规格范围内的最大充电效率对应的充电器20和BUCK电路101的输出电压值，并控制充电器20和BUCK电路101输出相应电压。从而控制充电器20及BUCK电路101动态输出电压，向电池10充电，以持续保持可靠性佳、充电效率高的工作状态。

一实施例中，步骤104具体还包括：

当实时电池电压上升至最低充电电压，控制充电器停止输出电压、BUCK电路延时关闭；

根据实时电池电压，确认充电器的第三目标输出电压；

根据第三目标输出电压，控制充电器向电池系统输出电压；

控制电池系统的充电开关处于打开状态，以为电池充电。

其中，如上述，电池10的实时电池电压会随着充电增大，当电池10的实时电池电压上升至充电器20的最低充电电压时，则无需BUCK电路101将充电器20的输出电压拉低才能为电池10充电。此时，控制器104控制充电器20停止输出电压，同时控制BUCK电路101继续工作，将充电器20输出电压拉低后关闭。BUCK电路101关闭后，控制器104根据电池10的实时电池电压，控制充电器20输出第三目标输出电压，并控制电池系统102的充电开关1021打开，使得充电器20输出第三目标电压经电池系统102向电池10充电。

可以理解的是，通过充电器20和电池系统102向电池10充电，电池10的实时电池电压亦会随之变化，控制器104基于实时电池电压的变化，亦会控制充电器20动态输出电压，第三目标输出电压也是动态的，以持续保持可靠性佳、充电效率高的工作状态。

一实施例中，充电方法还包括：

若否，则根据实时电池电压控制充电器及电池系统为电池充电。

本实施例中，当控制器104判断电池10的实时电池电压低于充电器20的最低充电电压，控制充电器20输出的电压，经BUCK电路101拉低后向电池10充电；当控制器104判断电池10的实时电池电压不低于充电器20的最低充电电压时，则控制充电器20输出的电压，经电池系统102的充电开关1021向电池10充电。根据实时电池电压控制充电器及电池系统为电池充电具体包括：

控制BUCK电路处于关闭状态；

根据实时电池电压确认充电器的第四目标输出电压；

根据第四目标输出电压控制充电器向电池系统输出电压；

控制电池系统的充电开关处于打开状态，以为电池充电。

其中，因无需BUCK电路101拉低充电器20的输出电压，故控制器104控制BUCK电路101保持关闭状态，同时根据电池10的实时电池电压，控制充电器20输出第四目标输出电压，并控制电池系统102的充电开关1021打开，使得充电器20输出第四目标电压经电池系统102的充电开关1021向电池10充电。

可以理解的是，本步骤中，控制器104控制充电器20输出第四目标电压，经电池系统102的充电开关1021向电池10充电，与上述控制器104控制充电器20输出第三目标输出电压，经电池系统102的充电开关1021向电池10充电，原理基本相同，第三目标输出电压与第四目标输出电压实质相同。

相较于现有技术，本发明的充电方法当电池的实时电压低于最低充电电压时，根据充电效率应力关系表示、所述电池的实时电池电压及实时充电电流，调整所述充电器和所述BUCK电路动态输出电压，实现以实时的最佳充电方案向所述电池充电，从而以可靠、效率高、适合的充电电流的充电方案向电池充电，安全可靠，对电池无损害，使用方便。

其次，通过判断电池的实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压，进而选择通过控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压向所述电池充电，或控制所述充电器及电池系统为所述电池充电，充电更加智能、方便。

最后，通过根据充电效率应力关系表示和预设获取规则，获取实时电池电压所对应的第一目标输出电压和第二目标输出电压，并根据第一目标输出电压和第二目标输出电压控制充电器和BUCK电路动态输出电压，可以持续保持可靠性佳、充电效率高的工作状态。

上面从充电方法的角度对本发明进行说明，下面从充电控制设备的角度对本发明进行说明。

请参阅图3，是本发明实施例提供的充电控制设备的结构示意图。充电控制设备300包括：

获取单元301，用于获得电池的实时电池电压；

判断单元302，用于判断所述实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压；

控制单元303，用于若所述初始电池电压低于所述充电器的最低充电电压，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电。

可以理解的是，充电控制设备具体可以为单片机、计算机等等，在此具体不做限定。

一实施例中，控制单元303还用于构建充电效率应力关系表示，具体用于：

根据BUCK电路的输入电压、BUCK电路的输出电压及实时电池电压确认充电效率；

根据BUCK电路的元器件应力、充电效率、所述BUCK电路的输入电压、BUCK电路的输出电压及实时电池电压构建充电效率应力关系表示。

一实施例中，控制单元303还用于：

根据充电效率应力关系表示和预设获取规则，获取实时电池电压所对应的第一目标输出电压和第二目标输出电压；

根据第一目标输出电压控制充电器向BUCK电路输出电压；

根据第二目标输出电压控制BUCK电路向电池充电。

一实施例中，控制单元303还用于：

当实时电池电压上升至最低充电电压，控制充电器停止输出电压、BUCK电路延时关闭；

根据实时电池电压确认充电器的第三目标输出电压；

根据第三目标输出电压控制充电器向电池系统输出电压；

控制电池系统的充电开关处于打开状态，以为电池充电。

一实施例中，控制单元303还用于：

若否，则根据实时电池电压控制充电器及电池系统为电池充电。

具体用于：

控制BUCK电路处于关闭状态；

根据实时电池电压确认充电器的第四目标输出电压；

根据第四目标输出电压控制充电器向电池系统输出电压；

控制电池系统的充电开关处于打开状态，以为电池充电。

图4为本申请服务器的结构示意图，如图4所示，本实施例的服务器400包括至少一个处理器401，至少一个网络接口404或者其他用户接口403，存储器405，和至少一通信总线402。该服务器400可选的包括显示器，键盘或者点击设备。存储器405可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器405存储执行指令，当服务器400运行时，处理器401与存储器405之间通信，处理器401调用存储器405中存储的指令，以执行上述充电方法。操作系统406，包含各种程序，用于实现各种基础业务以及处理根据硬件的任务。

本申请实施例提供的服务器，可以执行上述的充电方法的实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，包括指令，该指令在计算机上运行时实现上述任一方法实施例中与控制器相关的方法流程。

本申请实施例还提供了一种计算机程序或包括计算机程序的一种计算机程序产品，该计算机程序在某一计算机上执行时，将会使所述计算机实现上述任一方法实施例中与控制器相关的方法流程。对应的，该计算机可以为上述的控制器。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种充电方法，其特征在于，包括：

获得电池的实时电池电压；

判断所述实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压；

若是，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电包括：

根据所述充电效率应力关系表示和预设获取规则，获取所述实时电池电压所对应的第一目标输出电压和第二目标输出电压；

根据所述第一目标输出电压控制所述充电器向所述BUCK电路输出电压；

根据所述第二目标输出电压控制所述BUCK电路向所述电池充电。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电还包括：

当所述实时电池电压上升至所述最低充电电压，控制所述充电器停止输出电压、所述BUCK电路延时关闭；

根据所述实时电池电压确认所述充电器的第三目标输出电压；

根据所述第三目标输出电压控制所述充电器向电池系统输出电压；

控制所述电池系统的充电开关处于打开状态，以为所述电池充电。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括构建所述充电效率应力关系表示，所述构建所述充电效率应力关系表示包括：

根据所述BUCK电路的输入电压、所述BUCK电路的输出电压及所述实时电池电压确认充电效率；

根据所述BUCK电路的元器件应力、所述充电效率、所述BUCK电路的输入电压、所述BUCK电路的输出电压及所述实时电池电压构建所述充电效率应力关系表示。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若否，则根据所述实时电池电压控制所述充电器及电池系统为所述电池充电。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时电池电压控制所述充电器及电池系统为所述电池充电包括：

控制所述BUCK电路处于关闭状态；

根据所述实时电池电压确认所述充电器的第四目标输出电压；

根据所述第四目标输出电压控制所述充电器向所述电池系统输出电压；

控制所述电池系统的充电开关处于打开状态，以为所述电池充电。

7.一种充电控制设备，其特征在于，包括：

获取单元，用于获得电池的实时电池电压；

判断单元，用于判断所述实时电池电压是否低于充电器的最低充电电压；

控制单元，用于若所述实时电池电压低于所述充电器的最低充电电压，则根据充电效率应力关系表示和所述电池的实时电池电压控制所述充电器及BUCK电路动态输出电压，以向所述电池充电。

8.一种充电装置，用于连接电池和充电器，其特征在于，包括：

BUCK电路，一端与所述电池连接，另一端与所述充电器连接；

电池系统，一端与所述电池连接，另一端与所述充电器连接；

检测电路，用于检测电池的实时电池电压和实时充电电流，

控制器，用于运行如权利要求1-6任一所述的充电方法。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

至少一个连接的处理器、存储器和收发器，其中，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中的程序代码来执行权利要求1至6中任一项所述的充电方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，其包括：

指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至6中任一项所述的充电方法的步骤。